Muon beamtest results of high-density glass scintillator tiles
本文介绍新型高密度玻璃闪烁体瓦片GSHCAL的μ子束流测试,测得最大MIP响应达107 p.e./MIP,并经光学模拟验证,满足CEPC设计要求。
2024-05-10 hep-ex physics.ins-det
Light Yield of Perovskite Nanocrystal-Doped Liquid Scintillator
在核物理和粒子物理的各种测量中,需要掺杂金属的液体稀释器。纳米粒子提供了一种掺杂闪烁体的机制,其独特的光学性质可用于增强检测能力。我们在这里提出了铅基钙钛矿纳米颗粒用于此应用的第一项研究。钙钛矿由于其晶体结构的多功能性和其易于合成而成为有吸引力的选择。
2018-07-17 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
New Tl2LaBr5: Ce3+ Crystal Scintillator for γ-Rays Detection
在这项研究中,我们提出了我们的初步报告,新的Ce掺杂的Tl 2LaBr 5单晶的闪烁性能。采用两区垂直布里奇曼技术生长该化合物。纯样品和Ce掺杂样品的最大发射峰分别位于435 nm和415 nm处。在γ射线激发下,掺Ce量为5%的样品获得了最佳的光产额,能量分辨率为6.3%(FWHM),光产额为43,000 ± 4300 ph/MeV。在5%Ce掺杂的样品中观察到25 ns的单指数衰减时间常数。有效Z数为67,因此,X射线和γ射线的有效探测是可能的。初步结果表明,该化合物将是一个理想的候选人的医学成像技术。正在进一步研究确定该化合物的最佳条件。
2016-12-09 physics.ins-det
Comparative scintillation performance of EJ-309, EJ-276, and a novel organic glass
对Sandia国家实验室研制的有机玻璃闪烁体进行了光输出和脉冲形状鉴别(PSD)性能的表征,并与商用液体(EJ-309)和塑料(EJ-276)有机闪烁体进行了比较。电子光输出通过$^{137}$ Cs康普顿边缘位置的相对比较来确定。质子光产额是在劳伦斯伯克利国家实验室的88英寸回旋加速器上使用双飞行时间技术测量的。使用可调谐宽谱中子源和脉冲形状鉴别观测器阵列,对EJ-309(200 keV $-$ 3.2 MeV)、EJ-276(170 keV $-$ 4.9 MeV)和有机玻璃(50 keV $-$ 20 MeV)进行质子光产额的连续测量。最后,使用AmBe源评估有机玻璃、EJ-309和EJ-276的PSD性质,并通过品质因数度量进行比较。有机玻璃显示出比EJ-309和EJ-276两者更高的电子光输出。其质子光产额和PSD性能与EJ-309相当,优于EJ-276。有了这些性能特点,有机玻璃闪烁体是很好的准备,以取代目前国家的最先进的PSD能力的闪烁体在一系列的快中子探测应用。
2020-11-03 physics.ins-det
The Characterization of new Eu2+ doped TlSr2I5 Scintillator Crystals
TlSr_2I_5:Eu ~(2+)是一种新发现的闪烁体,在X射线和γ射线光谱学中具有良好的应用前景。采用两区垂直布里奇曼技术生长了这种闪烁体。在室温下,在X射线激发下测量生长的晶体的发光特性。纯的和Eu ~(2+)掺杂的晶体分别在445-670 nm和430-600 nm之间具有宽的发射带,峰值分别在528 nm和463 nm处。用137 Cs源研究了662 keV γ射线激发下的能量分辨率、光产额和衰变时间分布。掺Eu ~(2+)3 mol%时,能量分辨率为4.2%(FWHM)。对于相同的样品,还获得了70,000 ph/MeV的光产额。三个和两个衰减常数观察纯和Eu 2+掺杂的样品,分别在室温下。有效Z数和密度分别为61和5.30 g/cm 3。
2017-09-09 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Comparison of an OGS/Polystyrene scintillator (BSO-406) with pure OGS (BSO-100), EJ-276, EJ-309, and M600 scintillators
本文研究了由40%OGS与60%聚苯乙烯混合而成的新型BSO-406闪烁体的闪烁性能和PSD表现,并将其与纯OGS(BSO-100)、EJ-276、EJ-309及M600闪烁体的相关数据进行了比较。
2025-04-16 physics.ins-det
Ultracold neutron detection with 6Li-doped glass scintillators, NANOSC: a fast ultracold neutron detector for the nEDM experiment at the Paul Scherrer Institute
本文总结了旨在表征超冷中子探测的测量结果与6Li掺杂玻璃闪烁体。厚度为100-200微米的单个GS 10或GS 20中子源满足超冷中子探测要求,具有可接受的中子-伽马鉴别力。这种区分明显地通过两个澄清器的堆叠得到改善:6Li耗尽的玻璃结合到6Li富集的玻璃。光学接触粘合用于两个反射器之间,以获得完美的光学接触。闪烁体的探测效率类似于3 He Strelkov气体探测器。与数字数据采集系统耦合,计数率可达10^5计数/秒。基于这种闪烁体堆叠布置的探测器已经建成,并自2010年以来一直用于Paul Scherrer研究所的中子电偶极矩实验。给出了它对中子电偶极矩实验正常运行的响应。
2016-06-23 nucl-ex physics.ins-det
Light Yield of Perovskite Nanocrystal-Doped Liquid Scintillator
未来几代的液体闪烁体中微子实验将需要将数吨的候选同位素稳定地装载到千吨级探测器中,这是一个重大的化学挑战。含有候选同位素的纳米颗粒为这种装载提供了一种有前途的方法。此外,纳米颗粒独特的光学性质可以增强检测和背景区分。由于其晶体结构的可靠性和其易于规模化合成,Peroxide纳米晶体特别有吸引力。我们在这里提出的铅基钙钛矿纳米晶体的第一个研究,为这一应用。
2019-10-14 physics.app-ph physics.ins-det
GaAs as a bright cryogenic scintillator for the direct dark matter detection
研究了未掺杂、Si掺杂和Si、B共掺杂GaAs样品的光学和闪烁特性。本文介绍了用Si和InGaAs光电探测器测量GaAs在宽红外区的光产额和X射线发光。未掺杂的GaAs表现出在838 nm(1.48 eV)处的窄发射带和约2 ph/keV的低光输出。GaAs:Si的特征在于在830 nm(1.49 eV)、1070 nm(1.16 eV)、1335 nm(0.93 eV)处的三个宽发光带和约71 ph/keV的光输出。在GaAs:(Si,B)的情况下,观察到860 nm(1.44 eV)、930 nm(1.33 eV)、1070 nm(1.16 eV)和1335 nm(0.93 eV)的四个发光带。对于共掺杂样品,估计高于125 ph/keV的高光产率。讨论了能隙半导体材料作为低温制冷剂在粒子探测中的应用。GaAs是一种很有前途的低温闪烁体晶体,可用于暗物质(DM)探测。
2019-04-19 physics.ins-det
Response of gadolinium doped liquid scintillator to charged particles: measurement based on intrinsic U/Th contamination
本文报道了掺0.5%钆的EJ-335液体闪烁体对带电粒子的响应。该液体闪烁体被用作中子探测器中的探测介质。测量基于闪烁体中固有铀和钍污染的原位$α$ -粒子。从U/Th衰变链的$β$-$α$和$α$-$α$级联衰变被用来选择$α$ -粒子。假设长期平衡,因此测得$^{232}$ Th、$^{238}$ U和$^{235}$ U的U/Th污染水平分别为$(5.54\pm0.15)\times 10^{-11}$ g/g、$(1.45\pm0.01)\times 10^{-10}$ g/g和$(1.07\pm0.01)\times 10^{-11}$ g/g。用TRIM软件模拟了$α$ -粒子在液体闪烁体中的阻止本领。然后通过Birks公式确定$α$ -颗粒闪烁体的Birks常数$kB$为$(7.28\pm0.23)$ mg/(cm $^{2}\cdot$ MeV)。假设$kB$常数与$α$ -粒子相同,也给出了质子的响应。
2018-03-06 hep-ex physics.ins-det
Ce-doped Gd${}_{3}$Al${}_{2}$Ga${}_{3}$O${}_{12}$ scintillator for compact, effective and high time resolution detector of the fast neutrons
首次证实了钆铝镓石榴石GdPDMATHABMM Al ${}_{2}$ Ga ${}_{3}$ O ${}_{12}$:Ce闪烁体是一种性能优良的快中子探测器闪烁材料。此外,其应用允许根据中子的能谱获得对中子的不同响应。这是因为该材料首先具有高含量的Gd,其吸收中子并随后发射$γ$ -量子,其次由于高阻止本领、快速闪烁动力学、高闪烁光产额和良好的能量分辨率而有效地检测该辐射。模拟结果表明,在能量接近90、190和511 keV的中子辐照下,GAGG:Ce晶体获得的$γ$ -量子脉冲高度谱中存在几个特征区,这些谱线的相对强度随入射中子动能的不同而不同。用Am-Be中子源进行的后续测量证实了这一点。闪烁体对于511 keV能量的$γ$量子显示出优于200 ps的符合时间分辨率,这使得它成为通过飞行时间技术分离中子的首选材料。探测性能的组合为构建紧凑和快速的中子探测器创造了前景,能够单独探测每个粒子并记录其特定响应。这种可能性可以为基于中子的检查技术带来好处,例如利用飞行时间方法和基于加速器的亮中子源的新能力。
2018-07-17 physics.ins-det
Characterization of positronium properties in doped liquid scintillators
当正电子在液体闪烁体介质中相互作用时,正电子素(o-Ps)的形成和衰变可以代替湮灭过程。由正电子素衰变引起的延迟代表了通过逆β衰变进行反中微子探测的潜在特征,或者是识别和抑制正电子背景,如最近的Borexino实验所证明的那样。o-Ps的形成概率和衰变时间强烈依赖于周围的物质。在本文中,我们描述的o-Ps的性质作为钆,锂,钕,碲,目前和未来的中微子实验所使用的掺杂剂的浓度的函数的液体稀释剂。特别是,钆和锂是高中子截面同位素,广泛用于反应堆反中微子实验,而钕和碲是双β衰变发射体,用于研究马约拉纳中微子的性质。未来的中微子实验可能会受益于所执行的测量,以调整闪烁体的制备,以最大限度地提高o-Ps签名,从而提高辨别能力。
2013-08-02 hep-ex physics.ins-det
Performance and pulse shape discrimination of glass scintillator SG101 for neutron detection
School of Physics, Sun Yat-sen University(中山大学物理学院);Institut Franco-Chinois de l’Énergie Nucléaire , Sun Yat-sen University(中法核能源学院,中山大学);School of Science, Sun Yat-sen University(中山大学理学院);Beijing Hoton Technology Co.Ltd.(北京霍顿科技有限公司)
SG101玻璃闪烁体在中子探测中表现出高效率和良好的脉冲形状鉴别能力,适用于高精度事件标记应用。
2026-02-12 hep-ex physics.ins-det
Optical Properties of Quantum-Dot-Doped Liquid Scintillators
半导体纳米粒子(量子点)的研究背景下,即将到来的中微子实验的液体闪烁体的发展。量子点独特的光学和化学性质在无中微子双β衰变实验中具有广阔的应用前景。本文综述了用于大规模中微子探测器的液体扩散器的特殊要求,着重介绍了量子点掺杂的特点。在本文中,我们报告的衰减长度和三个商业量子点样品的荧光特性的实验室规模的测量结果。结果包括吸光度和发射稳定性测量,由于量子点样品的过滤而提高透明度,从溶液中分离量子点的沉淀测试以及量子点和荧光团PPO的能量转移研究。
2013-08-13 hep-ex nucl-ex physics.ins-det
Simulation Study for the Energy Resolution Performances of Homogenous Calorimeters with Scintillator-Photodetector Combinations
高能物理和粒子物理实验中使用的活性材料的热稳定性对量热计和实验的性能起着重要的作用。两种闪烁体材料,一种闪烁玻璃和一种无机晶体被用于对撞机实验,显示出良好的光学和闪烁性能。本文讨论了两种感兴趣的材料组装在一个闪烁器-光电探测器组合的模拟性能。利用Geant 4模拟程序进行了计算研究,确定了不同束流能量和不同尺寸的量热器的能量分辨率。
2018-09-10 physics.ins-det
SANDD: A directional antineutrino detector with segmented 6Li-doped pulse-shape-sensitive plastic scintillator
我们提出了一个小的(9升)和移动的0.1%6锂掺杂的脉冲形状敏感的塑料闪烁体antineutrino探测器称为SANDD(分段反中微子定向探测器),构造近场反应堆监测的目的与antineutrino方向的灵敏度的表征。SANDD包括三种不同类型的模块。开发了详细的蒙特卡罗模拟代码来匹配和验证三个模块中的每一个的性能。然后使用组合模型来预测整个检测器的性能。建立分析切割以分离反中微子逆β衰变事件,同时拒绝大部分背景。中子和正电子探测效率分别为34.8%和80.2%,而符合探测效率为71.7%,导致反β衰变探测效率为20.05 +/- 0.2%(统计)。+/- 2.1%(系统)。预测的方向灵敏度的SANDD产生的方位角方向的不确定性为20度,每100个检测到的反中微子事件。
2021-04-30 hep-ex physics.ins-det
Scintillation properties of SrI_2(Eu^2+) (Strontium iodide doped with europium) for high energy astrophysical detectors: Nonproportionality as a function of temperature and at high gamma-ray energies
掺铕碘化锶是一种新型闪烁体材料,可替代掺铈溴化镧用于高能天体物理探测器。与所有的双折射器一样,非比例性的问题很重要,因为它会影响探测器的能量分辨率。在这项研究中,我们研究了如何碘化锶掺杂铕的非比例性的变化作为温度16 ℃的函数。C至60度。通过加热将掺铕碘化锶闪烁体与光电倍增管分离。在一个单独的实验中,我们还调查了在高能量(高达6兆电子伏)的碘化锶掺杂铕在位于美国宇航局戈达德太空飞行中心的测试设施的非比例性。我们发现,非比例性增加几乎单调的掺杂铕闪烁体的碘化锶的温度增加,虽然有证据表明,在40度附近的非单调行为。C,可能是由于材料中捕获的电荷载流子。我们还发现,在662 keV至6.1 MeV的能量范围内,掺杂铕的碘化锶的非比例性的变化约为1.5%至2%。
2014-10-23 astro-ph.IM physics.ins-det
Horizon-T Experiment Calibrations -- MIP Signal from Scintillator and Glass Detectors
Horizon-T是一个现代化的广延空气簇射(EAS)探测器系统,安装在海拔3340米左右的俄罗斯科学院列别捷夫物理研究所天山高海拔科学站,用于研究来自大范围天顶角(0 - 85度)的10^16 eV以上的能量范围。该探测器包括八个带电粒子探测点和一个瓦维洛夫-切连科夫辐射探测器。每个带电粒子探测器响应使用单个MIP(最小电离粒子)信号进行校准。本文提供了这种校准的详细信息。本说明适用于2017年3月之前的数据,并且由于已实施大规模升级,因此在任何探测器校准和配置更改后将不会更新。
2019-06-12 hep-ex physics.ins-det
A prototype reactor-antineutrino detector based on $^6$Li-doped pulse-shaping-discriminating plastic scintillator
本文提出一种由36根掺$^6$Li脉冲形状甄别塑料闪烁体条组成的60千克地面反应堆反中微子探测器原型,利用反贝塔衰变关联能量沉积并结合脉冲形状、能量、位置与时间等多观测量实现反中微子探测及本底识别。
2025-11-10 hep-ex physics.ins-det
Observation of primary scintillations in the visible range in liquid argon doped with methane
基于含氢原子的液体闪烁体的中子否决探测器是任何地下暗物质搜索实验的组成部分。到目前为止,液态烃的易燃混合物被用作这种探测器中的液体闪烁体。一种安全的替代品可能是基于掺有甲烷的液态氩的液体闪烁体。在本工作中,我们研究了纯液氩及其与甲烷的混合物(CH_4含量从100 ppm到5%)中的初级精馏。在可见光和近红外范围内,在掺甲烷的液氩中首次观察到了初级的光散射,并测量了它们的相对光产额随甲烷含量的变化。
2020-04-28 astro-ph.IM hep-ex physics.ins-det
Ellipsometric measurements of the refractive indices of linear alkylbenzene and EJ-301 scintillators from 210 to 1000 nm
我们报告了在210-1000 nm波长范围内对LAB-PPO、Nd掺杂LAB-PPO和EJ-301折射率的椭圆偏振测量,精确到+/-0.005。
2011-05-11 nucl-ex physics.ins-det physics.optics
Monte Carlo simulation of a very high resolution thermal neutron detector composed of glass scintillator microfibers
为了研制高空间分辨率(微米级)的热中子探测器,提出了一种由直径为1 μ m,$μ$ m的掺铈锂玻璃微纤维组成的探测器组件,其中中子吸收位置由中子吸收产生的带电粒子产物重构。为了抑制闪烁光的串扰,每根闪烁光纤都被与光纤直径相同的充满空气的玻璃毛细管包围。重复该图案以形成块状微纤维检测器。在一端,探测器的表面涂有薄的光学反射器,以增加另一端的光收集效率。然后,由任何中子相互作用发射的闪烁光被传输到一端,被放大,并由增强的CCD相机记录。基于Geant4工具包的模拟开发了该检测器的模型。所有相关的物理过程,包括中子相互作用,闪烁和光学边界行为进行了模拟。该模拟首先通过测量锂玻璃圆柱的中子响应进行了验证。在良好的预期光收集的基础上,提出了一种基于α和triton粒子径迹固有特征的算法来重建玻璃纤维阵列中的中子反应位置。假设光纤直径为1,$μ$ m,探测器厚度为0.1,mm,则中子空间分辨率有望达到$σ\sim 1\, μ$ m,且在每个横向维度上都具有高斯拟合。当探测器厚度从0. 1 mm增加到1 mm时,位置分辨率变化不大,而探测效率提高约10倍.
2016-06-11 nucl-ex physics.ins-det
Wavelength-shifter coated polystyrene as an easy-to-build and low-cost plastic scintillator detector
本文研究涂覆波长移移剂的聚苯乙烯作为低成本塑料闪烁体,发现其光子产额显著高于未涂覆材料,为开发易构建探测器提供依据。
2023-05-28 physics.ins-det
Advantages of off-line analysis of digitally recorded pulses in case of neutron-gamma discrimination in scintillators
本研究利用数字记录脉冲的离线分析,探究电荷比较法在有机玻璃闪烁体和反式二苯乙烯的中子-伽马脉冲形状甄别中的有效性,提出脉冲最大值触发替代方案,强调积分门起始点对品质因数的影响并建议补充最小相对高度指标。
2025-04-16 physics.ins-det
NaI(Tl) crystal scintillator encapsulated in two organic-scintillator layers with pulse shape data analysis
掺铊碘化钠(NaI(Tl))晶体广泛用于辐射探测应用,从伽马射线光谱到粒子暗物质搜索。然而,如果晶体暴露在哪怕只有百分之几的相对湿度中,它的光发射也会降低,使得晶体作为探测器不切实际。在晶体周围添加有机增透剂不仅可以保护晶体表面免受潮湿空气的影响,还可以提供一种新的能力来标记背景,如外部伽马射线和表面污染物。我们研制了一种探测器,它是通过完全封装在塑料闪烁体的NaI(Tl)晶体,然后浸没在液体闪烁体的塑料晶体组件。使用从该三重phoswich检测器收集的数据,脉冲形状分析能够识别来自三个发射器的各种辐射信号。此外,我们发现晶体的发射质量保持了一个月。
2022-07-08 hep-ex physics.ins-det
Characterization of Gadolinium-loaded Plastic Scintillator for Use as a Neutron Veto
掺杂有高中子捕获横截面材料的闪烁体可用于通过产生的伽马射线检测中子。使用液体闪烁体的这种探测器的例子已经成功地用于高能物理实验。然而,液体闪烁体可能泄漏,并且不像固体闪烁体那样适合于模块化或复杂形状。在我们的实验室中,聚合了来自不同浓度的各种钆化合物的聚苯乙烯基聚合物。我们的样品的光输出,发射光谱和衰减长度进行了测量和光收集策略使用波长移位(WLS)光纤进行了评估。测量的光学参数用于调整基于Geant4的光学蒙特卡罗,从而能够计算捕获效率。这项技术也被评估为直接探测暗物质实验,超级低温暗物质搜索(SuperCDMS)的可能中子否决。
2018-12-29 hep-ex physics.ins-det
Intrinsic Energy Resolution of Plastic Scintillator Tiles: Muon Beamtest Results
本文基于CERN T10束流实验,研究塑料闪烁体瓦片用于缪子量能学的可行性,发现缪子能量与信号幅度峰值及展宽几乎无相关性,并揭示了温度对SiPM的影响及束流污染问题。
2025-02-04 hep-ex physics.ins-det
13C(alpha,n)16O background in a liquid scintillator based neutrino experiment
天然放射性的α可以与原子核相互作用并发射出中子。该反应为基于液体闪烁体(LS)的中微子实验提供了背景。在LS探测器中,α来自238 U,232 Th和210 Po衰变链。对于掺钆LS(Gd-LS)探测器,α也来自227 Ac。核13 C是碳的天然组分,富含LS。背景速率和光谱应该仔细地从中微子候选者中减去。本文叙述了中子产额和能谱的计算,并对不确定度进行了估计。这些结果对许多现有的中微子实验和未来的LS或Gd-LS实验都是相关的。
2014-02-12 nucl-ex physics.ins-det
Neutron-$γ$ discrimination with organic scintillators: Intrinsic pulse shape and light yield contributions
采用相同的装置和数字电子学,对中子- $γ$脉冲形状鉴别(PSD)与七种有机吸收器进行了比较研究。这些反应器包括塑料(EJ-299-33和塑料原型)、单晶(芪和最近掺杂的$p$ -三联苯)和液体(BC 501 A、NE 213和氘代液体BC 537)。首先,不同的屏蔽器的整体PSD性能进行比较,并确定阈值中子能量为一个给定的歧视质量。然后,使用统计参数,两个内在的贡献的PSD能力的封装材料被解开:光产额和特定的脉冲形状引起的中子和$γ$ -射线。这种分离提供了更多的洞察力的行为的有机澄清剂,并允许详细比较的歧视性能的各种材料。在此分析的基础上,目前的有机制冷剂和最近提出的替代制冷剂的局限性进行了讨论。
2020-05-12 nucl-ex physics.ins-det
Neutron Response of the EJ-254 Boron-Loaded Plastic Scintillator
掺杂有捕获剂的有机发光剂提供了在宽能量范围内的中子的可检测信号。这项工作表征了EJ-254的快中子和慢中子响应,EJ-254是一种天然硼负载量为5%(重量)的有机塑料闪烁体。对于快中子,有机发光体中产生光的主要机制是n-p弹性散射。为了研究快中子响应,在劳伦斯伯克利国家实验室的88英寸回旋加速器上测量了EJ-254的质子光产额。使用宽谱中子源和双飞行时间技术,在约270 keV至4.5 MeV的能量范围内获得了EJ-254质子光产额,并确定与由相同聚合物基组成的其他塑料发光器一致。为了隔离慢中子响应,将带有聚乙烯减速剂的AmBe源入射到由EJ-309观测探测器阵列包围的EJ-254闪烁体上。EJ-254靶中的事件与特征477.6 keV $γ$射线(由硼中子俘获后残留的$^{7}$ Li核的去激发引起)一致。脉冲形状鉴别被用来评估由$γ$ -射线和快/慢中子相互作用引起的EJ-254闪烁信号响应的时间差异。没有实现$γ$射线和快中子信号之间的清晰分离,并且观察到中子捕获特征与$γ$射线和快中子带重叠。考虑到电子光的非比例性,EJ-254中的中子俘获光产额被确定为89.4 $\pm$ 1.1 keVee。
2021-01-07 physics.ins-det
A Neutron Sensitive Detector Using 3D-Printed Scintillators
本研究采用FDM 3D打印技术制备了掺杂$^6$LiF的新型中子灵敏闪烁体,集成于像增强型TimePix3相机系统,通过新型事件甄别算法实现了中子信号与γ本底的分离,验证了低成本定制中子探测器的可行性。
2025-09-17 physics.ins-det
Nonproportional response of LaBr3:Ce and LaCl3:Ce scintillators to synchrotron X-ray irradiation
用高单色同步辐射测量了掺5%Ce ~(3+)的LaBr_3和掺10%Ce ~(3+)的LaCl_3的非比例闪烁响应。为了估计光子响应,测量了在9 keV和100 keV之间的许多精细间隔的能量值处的脉冲高度谱。实验是在德国汉堡的汉堡同步辐射实验室(HASYLAB)同步辐射设施的X-1光束线上进行的。特别注意的是X射线荧光逃逸峰,因为它们为我们提供了额外的信息,光子响应范围为1.2 - 14.5 keV的LaBr 3:Ce和2.0 - 11.6 keV的LaCl 3:Ce。在镧K-电子结合能附近观察到两种晶体的光子响应曲线的快速变化。围绕这个能量进行密集的数据采样,这些数据用于应用一种方法,我们称之为K-浸渍光谱法。这种方法使我们能够得到的电子响应曲线的LaBr 3:Ce和LaCl 3:Ce的能量低至0.1千电子伏。
2010-10-28 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other physics.ins-det
Characterization of the new scintillator CLYC
在北京玻璃研究所用垂直布里奇曼法生长出了国内第一个无机闪烁体CLYC。在这项工作中,我们评估了这种新的CLYC晶体的γ射线能量分辨率和中子和γ射线之间的脉冲形状歧视(PSD)能力方面的性能。通过将衰变函数拟合到中子和γ射线的波形结构中,得到了不同闪烁机制下的衰变时间。我们发现662 keV的伽马射线和有效的中子/伽马PSD与FoM 2.6的能量分辨率为4.5%。在γ射线激发下,CLYC存在超快闪烁机制,衰变时间约为2ns,而在热中子激发下没有超快衰变的证据。这一工作有助于促进CLYC在国内的发展。
2016-08-31 hep-ex physics.ins-det
Fast Neutron Detection with 6Li-loaded Liquid Scintillator
我们报告了一个快中子探测器的发展,使用的液体闪烁体掺杂与丰富的Li-6。锂以具有基于二异丙基萘的液体闪烁体的水性LiCl微乳液的形式引入。获得0.15重量%的Li-6浓度。将闪烁体填充到125 mL玻璃池中,并用裂变源中子进行辐照。快中子可以在闪烁体中产生反冲质子,并且在检测器体积内热化的那些中子可以在Li-6上被捕获。中子的能量可以通过反冲质子的光输出来确定,并且延迟热中子的捕获减少了背景事件。在本文中,我们讨论了这种6Li液体闪烁体的发展,演示了它在探测器中的操作,并比较其效率和捕获寿命与蒙特卡罗模拟。从一个硼负载的塑料闪烁体的数据进行了比较。我们还提出了一个脉冲形状的歧视方法区分电子和核反冲事件的基础上的Matusita距离之间的归一化观测波形和核和电子反冲模板波形。测量的细节进行了讨论,以及具体的数据分析和比较与蒙特卡罗模拟。
2011-06-22 nucl-ex physics.ins-det
Performance evaluation of GAGG(Ce)/LFS scintillator + MPPC array readout with ASIC
我们通过将两种类型的闪烁体阵列探测器与MPPC阵列相结合来构建伽马射线探测器,并通过使用挪威IDEAS制造的低功耗集成电路(ASIC)从MPPC读取信号来评估光谱性能。两种闪烁体中的一种是GAGG(Ce)(Ce掺杂的$ \rm{Gd_3Al_2Ga_3O_{12}}$)闪烁体,另一种是LFS闪烁体。闪烁体阵列的尺寸为2.5 cm $\times$ 2.5 cm,并涂有用于GAGG(Ce)的基于$ \rm{BaSO_4}$的白色涂料和用于LFS的增强型镜面反射器(ESR),但光学耦合到MPPC的一侧除外。从阵列得到的光谱受到MPPC光子饱和和相邻像素的光泄漏的影响,我们在数据分析中仔细校正了这两种影响。在20 $^\circ$ C下,662 keV的能量分辨率对于GAGG(Ce)闪烁体阵列为6.10 $\pm$ 0.04\%,对于LFS闪烁体阵列为8.57 $\pm$ 0.15\%,这与参考文献中发现的典型能量分辨率相当。能量分辨率取决于温度:能量分辨率随着温度的降低而提高。我们发现,在-20 ~ 40 $^\circ$ C范围内,MPPC的热噪声对能量分辨率的贡献可以忽略不计,能量分辨率主要取决于晶体的光产额。
2021-09-15 astro-ph.IM physics.ins-det
Polyurethane Scintillators for High-Energy Physics Detectors: Optimization, Scale-up, and Radiation Response
Universidad Autónoma de Sinaloa(西那罗亚自治大学);Czech Technical University(捷克理工大学);Institute of Physics of the Czech Academy of Sciences(捷克科学院物理研究所);Centro de Investigación y Estudios Avanzados(高级研究与创新中心);European Organization for Nuclear Research (CERN)(欧洲核子研究组织(CERN))
本研究优化并放大聚氨酯闪烁体,证明其具备快速定时、高光输出和可恢复辐射响应,适用于未来大面积粒子探测器。
2026-10-06 hep-ex physics.ins-det
Performance of ZnSe-based scintillators at low temperatures
在低温下使用闪烁探测器的应用越来越多。其中许多都需要具有高光输出和快速响应的材料。在这里,我们报告的低温特性的ZnSe掺杂Al或Te,分别。在77- 295 K温度范围内测量了X射线发光和衰变曲线,并使用α粒子激发来检查9-295 K范围内的闪烁光输出和衰变动力学。在100 K以下冷却时,观察到闪烁特性的显著改善。晶体的闪烁光产额增加了约2倍,衰减时间常数降低了几乎一个数量级,为0.3-0.4微秒。这些改进增强了ZnSe基晶体在电离辐射的低温闪烁探测器中的应用潜力。
2021-07-24 nucl-ex physics.ins-det
A prototype for SANDD: A highly-segmented pulse-shape-sensitive plastic scintillator detector incorporating silicon photomultiplier arrays
我们报告的第一个清晰的观察中子/γ射线脉冲形状的灵敏度的一个完全仪表化的8 $\times$ 8阵列的塑料闪烁体段耦合到两个5厘米$\times$ 5厘米64通道SiPM阵列的一部分,为方向灵敏度设计的原型反中微子探测器模块的关键指标的研究。SANDD(分段式反中微子定向探测器)最终将包括一个由64个$^{6}$掺锂脉冲形状敏感闪烁体棒细长段组成的中心模块,每个闪烁体棒具有5.4 mm $\times$ 5.4 mm的正方形横截面,由相同材料的较大截面棒包围。可能影响SANDD中心模块性能的最重要指标是使用硅光电倍增器(SiPMs)的中子和伽马射线脉冲形状灵敏度、通过闪烁体棒多重性的粒子识别以及能量和位置分辨率。作为第一步,我们构建了一个原型探测器,使用两个64通道SiPM阵列和未掺杂的脉冲形状敏感的塑料闪烁体棒来研究中央SAND模块的性能。
2019-08-11 hep-ex nucl-ex physics.ins-det